10.2、进出水流道10,2.2,有关试验研究表明.进水流道的设计.主要问题是要保证其出口流速和压力分布比较均匀、为此,要求进水流道型线平顺、各断面面积沿程变化均匀合理 且进口断面处流速宜控制不大于1.0m,s.以减小水力损失。为水泵运行提供良好的水流条件.5 有关试验资料表明,在水泵叶片安装角相同的情况下。无论是肘形进水流道或钟形进水流道 当进口上缘、顶板延长线与进口断面的延长线的交点,的淹没水深大于0.35m时,基本上未出现局部漩涡,当淹没水深在0。2m.0.3m时.流道进口水面产生时隐时现的漩涡,有时涡带还伸入流道进口内,但此时对水泵性能的影响并不大,机组仍能正常运行、当淹没水深在0。1m,0,18m时。进口水面漩涡出现频繁、当淹没水深为0.06m时 漩涡剧烈。并夹带大量空气进入流道,致使水泵运行不稳 噪声严重.因此,本标准规定进水流道进口上缘的最小淹没水深为0,5m.即应淹没在进水池最低运行水位以下至少0。5m.10。2 3,肘形进水流道是目前国内外采用最广泛的一种流道形式。如国内的两座大型轴流泵站,水泵叶轮直径分别为4.5m和4.0m。配套电动机功率分别为5000kW和6000kW.都是采用这种流道形式.经多年运行检验、情况良好 泵站肘形进水流道形状见图4,我国部分泵站肘形进水流道的设计成果。有些经过装置试验验证,见表12,表13,由表13可知、多数泵站肘形进水流道H D。1、5,2。2、B,D、2.0,2,5,L,D.3。5,4。0.hk。D,0。8.1、0。R0、D。0、8 1。0 D为水泵叶轮直径、由于肘形进水流道是逐渐收缩的,流道内的水流状态较好,水力损失较小,但不足之处是其底面高程比水泵叶轮中心线高程低得较多、造成泵房底板高程较低,致使泵房地基开挖较深、需增加一定的工程投资 进水流道的进口段底面一般宜做成平底.为了抬高进水池和前池的底部高程,降低其两岸翼墙的高度 减少地基土石方开挖量和混凝土工程量.亦可将进水流道进口段底面向进口方向上翘,即做成斜坡面形式,根据我国部分泵站的工程实践。除有些泵站进水流道进口段底面做成平底外.多数泵站进水流道的进口段底面上翘采用7.11。见表13.因此 本标准规定进水流道进口段底面上翘角不宜大于12 关于进口段顶板仰角.我国多数泵站的进水流道采用20,28。也有个别泵站采用32.见表13。因此,本标准规定进水流道进口段顶板仰角不宜大于30.钟形进水流道也是一种较好的流道形式、根据国内采用钟形进水流道的泵站装置试验资料 与肘形进水流道相比 钟形进水流道的平面宽度较大,B.D值一般为2.5,2 8 而高度较小.H D值一般为1。1,1,4 这样可提高泵房底板高程、减少泵房地基开挖深度。机组段间需填充的混凝土量也较少.因而可节省一定的工程量.泵站钟形进水流道形状见图5。图中 D1,D、0.97,H。D,1,1,1、4 B.D.2,5。2、8.L.D大于3,5,DL,D,1.4 hk,D,0.4.D为水泵叶轮直径、簸箕形进水流道降低了进水流道的高度。靠近叶轮处收缩量大,流道形状见图6 簸箕形进水流道的进口段尺寸与钟形进水流道比较接近.但对宽度的要求没有钟形进水流道那样严格,不易产生涡带.图6中标注的尺寸为美国国家标准ANSI.HI。9。8,2012。Rotodynamic.pumps。for pump。intake、design。中推荐的.Stork。type,FSI。即簸箕形进水流道的吸水室尺寸。供设计参考、根据试验研究.簸箕形进水流道的宽度较肘形进水流道的大。是为了方便一部分水流绕至喇叭口两侧及后部进入喇叭管。但簸箕形进水流道宽度比钟形进水流道小.是因为流道内部不像钟形流道那样容易产生涡带.簸箕形进水流道的吸水室中宜设中隔板 一是为了泵站结构方面的需要。二是为了阻隔可能发生的水下涡带 中隔板的厚度对水流有一定的影响.但从防涡的角度来看,对中隔板的厚度没有特殊的要求,因此、在施工条件允许的情况下尽可能减薄.各种进水流道的主要尺寸需根据水泵的结构和外形尺寸,结合泵房布置确定,应用于小型泵站时,还应考虑施工的方便性,10.2,5。出水流道布置对泵站的装置效率影响较大,因此流道的型线变化应比较均匀、为了减少水力损失 出口流速应控制在1 5m.s以下。当出口装有拍门时,可控制在2,0m s。如果水泵出水室出口处流速过大,宜在其后面直至出水流道出口设置扩散段.以降低流速,扩散段的当量扩散角不宜过大,一般取8。12,较为合适 4 由于大中型泵站机组功率较大 如出水流道的水力损失稍有增大,将使电能有较多的消耗 因此常将出水流道的出口上缘,顶板延长线与出口断面的延长线的交点.淹没在出水池最低运行水位以下0,3m、0,5m、7、当流道宽度较大时。为了减小出口拍门或快速闸门的跨度,常在流道中间设置隔水墩、有关试验资料表明.如果中隔墩布置不当、将影响分流效果 使出流分配不均匀。增加出水流道的水力损失、因此。中隔墩起点位置距水泵出水室宜远一点,待至水泵出流流速较均匀处再分隔为好,一般中隔墩起点位置与机组中心线距离不应小于水泵出口直径的2倍,10 2。6,泵站的断流方式主要有拍门断流,快速闸门断流 止回、蝶.阀断流。虹吸管配真空破坏阀断流等多种、应根据出水流道.管道.布置.出水池的水位变幅.水泵机型,泵站扬程等因素,经技术经济比较后确定。10,2、7,直管式出水流道进口与水泵出水室相连,然后沿水平方向或向上倾斜至出水池,为了便于机组启动和排除管内空气。在流道出口常采用拍门或快速闸门断流、并在门后管道较高处设置通气孔 以减少水流脉动压力.机组停机时还可向流道内补气 避免流道内产生负压、减少关闭拍门时的撞击力,改善流道和拍门的工作条件,10,2,8.虹吸式出水流道的进口与水泵出水室相连、出口淹没在出水池最低运行水位以下.中间较高部位为驼峰,并略高于出水池最高运行水位、在满足防洪要求的前提下,出口可不设快速闸门或拍门。在正常运行工况下,由于出水流道的虹吸作用 其顶部出现负压.停机时.需及时打开设在驼峰顶部的真空破坏阀,使空气进入流道而破坏真空.从而切断驼峰两侧的水流,防止出水池的水向水泵倒灌。使机组很快停稳 根据工程实践经验.驼峰顶部的真空度一般应限制在7m.8m水柱高,因此本标准规定驼峰顶部的真空度不应超过7、5m水柱高.驼峰断面的高度对该处的流速和压力分布均有影响。如果高度较大、断面处的上下压差就会很大 工程实践证明.在尽量减少局部水力损失的情况下,压低驼峰断面的高度是有好处的,一方面可加大驼峰顶部流速、使水流夹气能力增加,并可减小该断面处的上下压差,另一方面可减少驼峰顶部的存气量,便于及早形成虹吸和满管流,而且还可减小驼峰顶部的真空度。从而增大适应出水池水位变化的范围.因此驼峰处断面宜设计成扁平状 10、2 11.根据南水北调东线一期泵站工程的研究成果、灯泡贯流泵采用灯泡后置,竖井贯流泵采用竖井前置的效率比反过来布置要高、轴伸贯流泵的轴伸前置还是后置.差别不大,斜式布置的水泵 应用较多的是斜15 30,45,三种,